Eπιστήμονες από το “Trinity College Institute of Neuroscience” (TCIN) στο Δουβλίνο πιστεύουν ότι ο εγκέφαλός μας ίσως χρησιμοποιεί κβαντικές διεργασίες. Στην ανακάλυψη αυτή έφτασαν προσαρμόζοντας μια ιδέα, η οποία αναπτύχθηκε για πειράματα που έχουν ως σκοπό την απόδειξη της ύπαρξης της κβαντικής βαρύτητας, ώστε να εξερευνήσουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο και τις λειτουργίες του. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο “Journal of Physics Communications”.
Οι εγκεφαλικές λειτουργίες που μετρήθηκαν φαίνεται να σχετίζονται με την βραχυπρόθεσμη μνήμη και την συνειδητή επίγνωση (conscious awareness), κάτι που υποδηλώνει ότι οι κβαντικές διεργασίες αποτελούν, επίσης, μέρος των γνωστικών και συνειδητών λειτουργιών του εγκεφάλου.
Εάν τα αποτελέσματα της ομάδας επιβεβαιωθούν, θα ενισχύσουν τη γενική κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος και, πιθανά, για το πώς μπορεί να διατηρηθεί ακμαίος ή ακόμα και να θεραπευθεί. Θα μπορούσαν, επίσης, να βοηθήσουν στην εύρεση καινοτόμων τεχνολογιών και στην κατασκευή ακόμη πιο προηγμένων κβαντικών υπολογιστών.
Ο Dr Christian Kerskens, φυσικός στο Trinity College και συν-συγγραφέας της δημοσίευσης, εξηγεί: «Προσαρμόσαμε μια ιδέα, που αναπτύχθηκε για πειράματα που αποσκοπούν στην απόδειξη της ύπαρξης της κβαντικής βαρύτητας, όπου χρησιμοποιούμε γνωστά κβαντικά συστήματα τα οποία αλληλεπιδρούν με ένα άγνωστο σύστημα. Εάν τα γνωστά συστήματα διεμπλακούν, τότε το άγνωστο πρέπει να είναι επίσης ένα κβαντικό σύστημα. Παρακάμπτουμε, έτσι, τις δυσκολίες που παρουσιάζονται στο να βρούμε συσκευές μέτρησης για κάτι, για το οποίο δεν γνωρίζουμε τίποτα.»
Με άλλα λόγια, εναγκαλισμός των γνωστών συστημάτων μπορεί να συμβεί μόνο εάν το ενδιάμεσο -άγνωστο- σύστημα λειτουργεί και αυτό σε κβαντικό επίπεδο. Παρά το ότι δεν μπορεί να μελετηθεί άμεσα, μπορούμε να παρατηρήσουμε τα αποτελέσματά του· όπως με την κβαντική βαρύτητα.
«Για τα πειράματά μας, ως “γνωστό σύστημα” χρησιμοποιήσαμε τις ιδιοστροφορμές (σπιν) των πρωτονίων στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Τα σπιν των πρωτονίων στο υγρό μπορούν να μετρηθούν μέσω μαγνητικής τομογραφίας (Magnetic Resonance Imaging – MRI). Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μαγνητικής τομογραφίας, ειδικά σχεδιασμένο για την αναζήτηση εναγκαλισμένων σπιν, ανιχνεύσαμε σήματα MRI, τα οποία μοιάζουν με τα προκλητά δυναμικά του καρδιακού παλμού (heartbeat evoked potentials), μια μορφή σημάτων ΗΕΓ. Το ΗΕΓ (ηλεκτροεγκεφαλογράφημα) μετρά τα ηλεκτρικά ρεύματα του εγκεφάλου.»
Τα ηλεκτροφυσιολογικά δυναμικά -σαν τα προκλητά δυναμικά του καρδιακού παλμού- κανονικά δεν είναι ανιχνεύσιμα με τη μαγνητική τομογραφία. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπόρεσαν να τα παρατηρήσουν μόνο επειδή τα σπιν πρωτονίων στον εγκέφαλο ήταν εναγκαλισμένα.
Ο Kerskens προσθέτει, “Εάν, εδώ, η διεμπλοκή αποτελεί την μόνη πιθανή εξήγηση, αυτό σημαίνει ότι οι εγκεφαλικές διεργασίες αλληλεπίδρασαν με τις ιδιοστροφορμές, μεσολαβώντας στη διεμπλοκή μεταξύ των σπιν. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αυτές οι εγκεφαλικές λειτουργίες πρέπει να είναι κβαντικές.»
«Επειδή φαίνεται οτι αυτές οι εγκεφαλικές λειτουργίες σχετίζονται επίσης με την βραχυπρόθεσμη μνήμη και την συνειδητή επίγνωση, οι κβαντικές αυτές διεργασίες είναι πιθανό να αποτελούν σημαντικό μέρος των γνωστικών και συνειδητών λειτουργιών του εγκεφάλου μας.»
«Οι κβαντικές διεργασίες του εγκεφάλου θα μπορούσαν να εξηγήσουν το γιατί εξακολουθούμε να τα καταφέρνουμε καλύτερα από τους υπερυπολογιστές στην αντιμετώπιση απρόβλεπτων περιστάσεων, στην λήψη αποφάσεων ή στο να μάθουμε κάτι καινούργιο. Τα πειράματά μας, τα οποία πραγματοποιήθηκαν μόλις 50 μέτρα μακριά από το αμφιθέατρο όπου ο Schrödinger παρουσίασε τις διάσημες σκέψεις του για τη ζωή, ίσως ρίξουν φως στα μυστήρια της βιολογίας και στη συνείδηση, η οποία -επιστημονικά- είναι ακόμα πιο δύσκολο να κατανοηθεί. »
Παραπομπές: Christian Matthias Kerskens et al, Experimental indications of non-classical brain functions, Journal of Physics Communications (2022).
Πηγή: https://phys.org/
